С помощью расположенного в Намибии телескопа H.E.S.S. астрономы уже смогли обнаружить бесчисленное количество источников интенсивного гамма-излучения в Млечном пути. Правда, при этом некоторые из таких источников очень трудно соотнести с объектами, известными по другим наблюдениям. И вот теперь исследователям удалось разгадать загадку таких источников: ими могут быть остатки неизвестных сверхновых звезд.
Источники гамма-излучений в Млечном пути выискиваются с помощью системы телескопов H.E.S.S., расположенных в Намибии (фотомонтаж). ©F. Acero, H. Gast & H.E.S.S.
Размещенный в Намибии комплексный телескоп H.E.S.S. уже 15 лет обшаривает Млечный путь в поисках источников гамма-излучений. В проекте задействовано много организаций и научных учреждений, в том числе Институт астрономии и астрофизики университета Тюбингена (Германия), исследовательской группой от которого руководят профессор Андреа Сантангело и доктор Герд Пюльхофер. Особый интерес для них представляют источники высокоэнергетического гамма-излучения в диапазоне энергий TeV, то есть в диапазоне 1012 электрон-вольт, что соответствует энергии, в триллион раз превышающей видимые источники света. Впервые удалось классифицировать небесные объекты в Млечном пути по одному лишь такому исходящему излучению: с высокой вероятностью речь здесь идет об остатках сверхновых, которые после взрыва массивных звезд превратились в самостоятельные небесные тела.
На сегодняшний день известно более 200 гамма-источников TeV, расположенных как внутри Млечного пути, так и во внегалактическом пространстве. «Чаще всего мы можем соотнести излучение с известными астрофизическими объектами, которые были обнаружены или исследованы ранее с помощью традиционных телескопов в низких частотных диапазонах, например, в полосе волн оптического диапазона или диапазона радиоволн», - объясняет Пюльхофер. - «Но с помощью телескопов H.E.S.S. в ходе постоянного мониторинга плоскости Млечного пути было обнаружено множество новых таких источников, которые не удалось однозначно или вообще соотнести с объектами в более низких частотных диапазонах». С другой же стороны, одних лишь данных излучения TeV обычно тоже не хватает, чтобы определить соответствие источнику определенному типу астрофизического объекта. «Эти неидентифицированные объекты остаются большой загадкой астрономии гамма-излучений».
Но современнейшие телескопы H.E.S.S. обеспечили настолько подробные и детализированные данные, что исследователям удалось продвинуться далеко вперед. «Мы впервые оказались в состоянии отнести неидентифицированные источники TeV к определенным классам объектов лишь на основе полученных от телескопов данных», - радуется Пюльхофер. - «Три из таких источников – это остатки взрыва сверхновой, и мы можем утверждать это с очень большой долей вероятности».
Остаток от супернова – это космический объект, который образовывается после взрыва массивной звезды в конце ее жизни. Материя, которая в результате такого взрыва устремляется наружу, вызывает ударные волны, распространяющиеся по межзвездному пространству. Там материя нагревается, а ее частицы ускоряются до релятивистской скорости. Частицы вступают в реакцию со светом и газом вблизи места их возникновения, производя при этом чрезвычайно высокоэнергетическое гамма-излучение.
«Мы уже более десяти лет знаем, что некоторые из более чем 300 известных останков сверхновых в нашей галактике имеют сильнейшее излучение света TeV», - объясняет аспирант Даниэль Готтшалл из группы исследователей Пюльхофера. «Но все эти объекты уже были известны по результатам исследований в других волновых диапазонах, а затем были классифицированы как остатки супернова», - дополняет Массимо Капассо, еще один аспирант той же группы.
Но остается вопрос, говорит Пюльхофер, почему этим остаткам супернова до сих пор удавалось избегать обнаружения? «Они имеют величину не менее полной Луны, но при этом остаются совершенно невидимыми как для человеческого глаза, так и для оптических телескопов», - уточняет астрофизик. При этом он допускает, что во время предыдущих мониторингов неба их нельзя было отличить от множества других объектов из-за их расположения в Млечном пути, или из-за того, что они полностью или частично были закрыты газами, расположившимися перед ними.
«Интересной возможностью могло бы стать то, если бы остатки супернова по своему составу субстанционно отличались от других больших остатков сверхновых, обнаруженных телескопами H.E.S.S.», - говорит он. - «Тогда их можно было бы отнести к особому сорту останков супернова, гамма-излучение которых вызывается адронами».
Для своих дальнейших исследований в рамках астрономии гамма-излучений TeV ученые хотят сделать ставку на еще более чувствительные устройства следующего поколения, как то «Массив черенковских телескопов» (МЧТ), которые в настоящее время разрабатываются и проектируются. Уже в следующем десятилетии эту мощную систему наземных телескопов собираются запустить в работу, что позволит получать непосредственно с Земли более точную и подробную картину гамма-излучений в Млечном пути.
Результаты этих исследований были опубликованы в специальном номере журнала Astronomy & Astrophysics, посвященном 15-летию работы телескопов H.E.S.S.
Подписывайтесь на наш канал и вы узнаете о...
Молодые звезды по соседству с нами плотно окружены пылевыми дисками
Ландшафты Харона получили названия, связанные с научной фантастикой
